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1、第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程
一、教學(xué)目標
1. 知識目標:
(1) 初步掌握DNA的粗提取和鑒定的方法。
(2) 觀察提取出來的 DNA物質(zhì)。
(3) 理解DNA的理化特性及根據(jù)其理化特性而提取和鑒定的原理。
(4) 利用DNA的性質(zhì)進行實驗分析和實驗設(shè)計。
2. 能力目標:
(1)初步掌握DNA的粗提取和鑒定的方法。
( 2)在對實驗原理、步驟的理解和分析過程中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。
(3)通過DNA的粗提取,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。
3. 情感、態(tài)度和價值觀目標: 在科學(xué)實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴謹比較細致、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
二、 教學(xué)重點難點
重點:
(1) DNA的
2、提取的原理。
(2) DNA的提取的實驗過程。
(3) DNA的鑒定技術(shù)。
難點:
DNA的粗提取與鑒定方法及其相關(guān)原理
三、 教學(xué)方法
1. 利用以動畫、視頻形式表現(xiàn)提取 DNA的原理與方法、步驟的全過程,化解教學(xué)難點。
2. 指導(dǎo)學(xué)生的實驗設(shè)計和動手操作能力,從親身實驗中感悟科學(xué)探索的艱辛。
3. 以講述法、談話法為線索,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材,歸納知識,形成知識體系。
四、 課前準備
1. 學(xué)生的學(xué)習(xí)準備:
(1) DNA的物理、化學(xué)性質(zhì),尤其是 DNA的溶解性知識的理解。
(2) DNA粗提取的方法以及 DNA提純的方法。
(3) 二苯胺法鑒定 DNA的方法和原理。
3、
2. 教師的教學(xué)準備:
( 1)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容收集相關(guān)圖片、視頻。
(2)收集新穎素材,設(shè)計課件內(nèi)容,形象直觀地介紹實驗操作步驟,激起學(xué)生對本節(jié) 內(nèi)容學(xué)習(xí)的熱情與欲望。
五、課時安排: 2 課時。
六、教學(xué)過程
第 2 課時
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標。
教師:遺傳物質(zhì)究竟是什么 ?原來誰也不知道,通過許多科學(xué)家的不懈努力,才揭開了
真相—— DNA是主要的遺傳物質(zhì)。不同生物的遺傳物質(zhì)是什么?
教師:根據(jù)學(xué)生回答情況進行總結(jié)歸納:
(1) 有細胞結(jié)構(gòu)的生物(原核生物、真核生物)的遺
4、傳物質(zhì)是 DNA
(2) 無細胞結(jié)構(gòu)的生物(即病毒)的遺傳物質(zhì)是 DNA 或 RNA
學(xué)生:核酸是一切生物的遺傳物質(zhì),核酸包括脫氧核糖核酸( DNA和核糖核酸(RNA, 絕大多數(shù)生物都是以 DNA作為遺傳物質(zhì)的,因此 DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
教師:DNA的提取技術(shù)是整個基因工程技術(shù) 基礎(chǔ)。基本上,不論是出于何種目的的 分
子生物學(xué)實驗,大到被稱為“人類阿波羅計劃”的人類基因組計劃,小到今天已 經(jīng)被我們
熟知的親子鑒定,DNA提取技術(shù)都是其中基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。而其他諸如 RNA的提取,質(zhì)粒的提
取等實驗,都可以說是參考這一技術(shù)改進,或者重新設(shè)計出來的。
(三)合作探究、精講點撥。
探
5、究一 DNA 的粗提取
閱讀課本 P56-P57 邊做邊學(xué)相關(guān)內(nèi)容,并結(jié)合圖 4-4 和圖 4-5,思考并小組討論下列 問題:
〖問 1〗雞血能用豬血代替嗎?為什么?
【講述】不能,因為哺乳動物的紅細胞中沒有細胞核,不能提取 DNA。
〖問 2〗雞血中為何要加檸檬酸鈉?為何要棄去雞血細胞的上清液? 【講述】防止血液凝固;因為上清液是血漿,不含細胞和 DNA。
〖問3〗結(jié)合教材圖4— 4和圖4— 5回答,DNA在 NaCI溶液中的溶解度是如何變化的?
如何利用這一特點控制 DNA在鹽溶液中的溶解或者析出?
【講述】DNA在 O.14mol/L的NaCI溶液中的溶解度最小;高于或者低
6、于 O.14mol/L時, DNA的溶解度又逐漸加大。
〖問4〗DNA對其它物質(zhì)的溶解性和耐受性有什么特點?這些特點對 DNA的提取和鑒定
有何作用?
【講述】DNA不溶于酒精溶液,某些蛋白能溶于其中, 可以將DNA與蛋白質(zhì)進一步分離。 蛋白酶能水解蛋白質(zhì),但對 DNA沒影響,大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受 60--80 C的高溫,而 DNA
在80 C以上才變性。洗滌劑能夠瓦解細胞膜,但對 DNA沒有影響。
〖問 5〗前后三次過濾時,所用紗布的層數(shù)分別是多少?為什么? 【講述】第一次用一層紗布,有利于核物質(zhì)透過紗布進入濾液;第二次用多層紗布,能 防止DNA絲狀物透過紗布進入濾液;第三次用兩層
7、紗布,既有利于DNA透過紗布,又能防止 其它雜質(zhì)透過紗布。
〖問 6〗若實驗中所得黏稠物太少,其原因是什么?
【講述】第一次加蒸餾水過少, 細胞未充分脹破; 第二次加蒸餾水過多或過少;第一次過濾 用了多層紗布;第二次過濾用了一層紗布;使用了玻璃燒杯。
〖問7〗為什么反復(fù)地溶解與析出 DNA能夠去除雜質(zhì)?
【講述】用高鹽濃度的溶液溶解 DNA能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì);用低鹽濃度使
DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此,通過反復(fù)溶解與析出 DNA就能夠除去
與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。
〖問 8〗用玻璃棒攪拌有什么意義?
【講述】 用玻璃棒攪拌可以加速血細胞和細胞核
8、的破裂。 注意應(yīng)沿一個方向快速攪拌, 但也 不能太快太猛,防止打碎 DNA。
〖問9〗兩次析出DNA的方法分別是什么?原理分別是什么?
【講述】第一次是加蒸餾水, 降低氯化鈉的濃度,促使DNA析出;第二次是加入冷酒精, 因為DNA不溶于酒精溶液。
〖問10〗三次溶解DNA的液體分別是什么?原理分別是什么?
【講述】第一次、第二次都是用濃度為 2mol/L 的氯化鈉溶液, 第三次用的是 0。 015mol/L 的氯化鈉溶液。其原理是 DNA在氯化鈉中的溶解度,是隨著氯化鈉的濃度的變化而改變的。 當氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 0。14moI/L時,DNA的溶解度最低。2moI/L的氯化鈉溶液和 0。 015moI/L的氯化鈉溶液對 DNA的溶解度都比較高。